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第11章 机械与功 中考新考法 阶段培优练(11.1~11.2) 1 1. [2023 海南] 用下列简单机械提升同一重物,忽略机械自 重和摩擦,最省力的是( ) A A. B. C. D. 返回 2 2. [2024 烟台] 骨骼、肌肉和关节等构成了人体 的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕 关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是 ( ) 3 A. 图甲:手托重物时,可视为省力杠杆 B. 图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力 C. 图乙:踮脚时,可视为费力杠杆 D. 图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力 是动力 √ 4 返回 (第3题) 3. [2024 湘西二模] 如图所示,滑轮和绳 子的重力以及滑轮的摩擦不计,物体 重 ,物体重,物体在物体 的作 用下向右做匀速直线运动。如果在物体 上加一个水平向左的力拉动物体 ,使物 体匀速上升,则拉力 的大小为( ) B A. B. C. D. 6 (第3题) 【点拨】物体 受到向右的拉力 ,因为物体 向 右做匀速直线运动,所以受到的向右的拉 力与受到的向左的摩擦力是一对平衡力, 即;物体 匀速上升时,物 体 向左做匀速直线运动,在向右的拉力 、摩擦力(摩擦力大小不变 )和 向左的拉力 作用下处于平衡状态,所以向左的拉力 。 返回 7 (第4题) 4. [2024 广安] 桔槔是《天工开 物》中记载的一种原始的汲水工具,在拗石 辅助下,人几乎可以不用力就能将一桶水从 井中提起。如图所示,已知 点所挂拗石重 力为, ,两侧悬挂的绳 子始终保持在竖直方向,忽略横杆和绳的重 力 。下列说法错误 的是( ) 8 (第4题) A. 桔槔平衡时,桶内水的体积为 B. 桔槔是杠杆装置 C. 桔槔平衡时,、 两点所受的拉力之比 为 D. 要想一次提取更多的水,可以将悬挂点 向远离 点方向移动 √ 9 (第4题) 【点拨】桔槔平衡时有 , ,所以 , ,故A错误;桔槔的横杆 是一根硬棒,能绕固定点转动,因此桔槔就 是杠杆装置,故B正确;桔槔平衡时, 10 , ,故C正确; 把悬挂拗石的绳子对 点的拉力看成动力, 悬挂点向远离 点方向移动,可以增大动力 臂,动力与动力臂的乘积变大,根据杠杆的 平衡条件可知,阻力与阻力臂的乘积也变大, 而阻力臂不变,所以阻力变大,可一次提取 更多的水,故D正确。 (第4题) 返回 5.[2023 怀 化三模] 如图甲所 示,小明 将空吊篮 提升到高处,拉力随时间 变化的图像如图乙所示,空吊篮 上升的图像如图丙所示,动滑轮重 ,忽略绳重、摩 12 擦和空气 阻力。在 内 空吊篮处 于_ _ (选填 非平衡 “平衡”或 “非平衡”) 状态,空 吊篮重为 _ ; 若绳子能 承受的最 30 大拉力为 , 则吊篮中 最多能装 货物的质 量为_ 。 取 19 【点拨】由图丙可知,在 内,空吊篮的速度 在变大,所以在 内, 空吊篮处于非平衡状态; 由图甲知,吊起动滑轮绳子的股数 ,由图丙可知, 时,吊篮匀速运动,此时绳子的拉力 ;忽略 绳重、摩擦和空气阻力,由 可知,空吊篮重 16 力 ; 忽略绳重、摩擦和空气阻力,当 时, 由 可 知,吊篮最多能装货物的 重力 ; 由 可知,货物的 质量 。 返回 6.如图所示,物体在水平拉力的作用下, 内匀速向左运 动了,则绳子自由端运动的速度为_ ;若物体在水 平面滑动时所受摩擦力为重力的0.3倍,即 ,绳子所 能承受的最大拉力为 ,不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮 的摩擦,则可以拉动物体的最大重力是_ 。 0.6 200 19 【点拨】物体运动的速度 ,由题图知 ,则绳子自由端运动的速度 ;由于绳子所能承受的最 大拉力为,且,所以 ,即 ,解得 。 返回 20 (第7题) 7. 如图所示为锅炉保险阀 门的示意图,当阀门受到的水蒸气压 力超过其安全值时,阀门就会被拉开。 要控制锅炉内水蒸气压强安全值较小, 可适当将重物向_(选填“远离” 靠近 或“靠近”)点方向移动。若, ,阀门的底 面积,锅炉内气体压强的安全值 ,则 21 此时阀门所受锅炉内气体的压力为 _, 处所挂重物的重力为_ 。(杠杆的重力、摩擦均不计,大 气压为 ) 120 25 (第7题) (第7题) 【点拨】要控制锅炉内水蒸气压强安 全值较小,即 处所受压力变小,其 力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知, 可以将重物靠近 点,减小阻力臂; 由 可知,锅炉内气体产生的向 上的力 ;大气产 生的向下的压力 23 , 则 点受到的向上的力 ,根据杠杆的平衡条件可知 ,所以重物的重力 。 (第7题) 返回 (第8题) 8. “创新”小组用自制的如图 所示的“密度天平”测量液体的密度。 选择一根长 的杠杆,调节两边螺 母使杠杆在水平位置平衡, 为中点 (如图所示)。在左侧离中点 的位置用细线固定一个质量为 、 25 容积为 的容器。右侧用细线悬 挂一个质量为 的钩码(细线的质 量忽略不计)。测量时往容器中加满 待测液体,移动钩码使杠杆在水平位 置平衡,在钩码悬挂位置就可以直接 读出液体的密度。在某次实验中,左 边容器内加满某种液体,移动右侧钩 (第8题) 码到距离点 处,杠杆在水平位 置平衡,则杠杆上的 位置受到的拉 力为_ ,此时测出液体的密度为 _。取 2.4 1.125 (第8题) (第8题) 【点拨】钩码受到的重力 , 钩码对杠杆的拉力大小等于重力,根据杠杆的平衡条件,有 ,则 28 。细线对 点的拉力大小等于容器与液体总重力, 即 ,则 ,液体的质量 , (第8题) 液体的密度 。 (第8题) 返回 9. [2023 资阳] “不倒翁”是一种古老的中国儿童玩 具,最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆,并 可在自身重力作用下恢复直立状态。图甲为一“不倒翁”静置 于水平面的实物图,图乙为其受到拉力 后处于倾斜静止状 态的简化示意图。如果为“不倒翁”的重心,为拉力 作用 点。请在图乙中画出此时不倒翁所受的重力、支持力 、最 小拉力及其力臂 。 31 如图所示 返回 32 10.[2024 湖南] 小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实 验,实验室提供了如下图所示杠杆(支点为 )、支架、10 个钩码(每个重 )。 33 (1)如图甲所示,实验开始前,应向_端调节螺母,使 杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平 位置平衡,这样做是为了便于直接读取_。 右 力臂大小 34 (2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂 在支点的_侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录 下数据。 右 35 (3) 完成三次实验后分析数据,他们得出了 杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。 实验 序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 36 小明在第3次实验的基础上,在支点左侧 处继续加钩码直到 为 ,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法 让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明 完成为 的第4次实验,她应该通过_ _,使杠杆再次在水 平位置平衡。(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数) 将对应的7个钩码向右移动至杠杆左侧刻度线处 37 返回 $$